El día 27 de mayo, los periodistas recibieron la noticia por parte de la Universidad de Westlake de que un equipo, liderado por el profesor Kong Wei de la Escuela de Ingeniería, ha logrado con éxito la integración de alta calidad de películas delgadas de disulfuro de molibdeno (MoS2) monocristalino a escala de oblea sobre sustratos flexibles. Este logro hace avanzar la tecnología de transferencia e integración de semiconductores bidimensionales (2D) monocristalinos, pasando de una ruta de «transferencia húmeda» a una de «transferencia seca», ofreciendo así una nueva vía para superar los cuellos de botella técnicos que han limitado durante mucho tiempo el desarrollo de la electrónica flexible de alto rendimiento. Los hallazgos de esta investigación fueron publicados recientemente en la revista *Nature Electronics*.

Representados por el disulfuro de molibdeno monocristalino, los materiales semiconductores 2D poseen tanto flexibilidad a escala atómica como propiedades eléctricas excepcionales, lo que los convierte en candidatos idóneos para el desarrollo de dispositivos electrónicos flexibles de alto rendimiento. Sin embargo, su transferencia e integración —de manera limpia, de alta calidad y escalable— ha constituido durante mucho tiempo un desafío persistente dentro de la industria. Anteriormente, estos materiales solían cultivarse epitaxialmente sobre sustratos de zafiro mediante deposición química de vapor (CVD) y, posteriormente, se transferían a sustratos flexibles utilizando técnicas de «transferencia húmeda». No obstante, este método requiere el uso de polímeros, agua o disolventes orgánicos, los cuales dejan residuos en la superficie del material que resultan difíciles de eliminar por completo, comprometiendo así el rendimiento del mismo.

El equipo de investigación abrió un nuevo camino al desarrollar una estrategia de «transferencia seca» basada en óxidos. En primer lugar, depositaron una capa ultrafina de óxido de aluminio (Al2O3) mediante evaporación por haz de electrones para mejorar la unión interfacial entre la capa de óxido y el disulfuro de molibdeno. Posteriormente, aplicaron otra capa de óxido de aluminio utilizando la técnica de deposición de capas atómicas (ALD) para formar una capa aislante de puerta de alta calidad y elevada constante dieléctrica. A lo largo de todo este proceso de transferencia, se evita por completo el contacto directo entre la superficie del disulfuro de molibdeno y los polímeros, el agua o los disolventes orgánicos, preservando así eficazmente las propiedades intrínsecas del material.

«Basándonos en este proceso, las matrices de transistores flexibles de alta densidad y a escala de oblea que hemos construido han logrado múltiples avances significativos en su rendimiento», señaló el profesor Kong Wei.

El equipo de investigación integró esta matriz de transistores en un sistema de detección táctil de matriz activa y la fijó a la superficie de una pinza robótica blanda. Este sistema es capaz de detectar y mapear en tiempo real la distribución de la presión, lo que permite al robot identificar la forma, la posición y el tamaño de los objetos.